JP5416987B2 - Film forming method and light emitting device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、成膜方法及び発光装置の作製方法に関する。 The present invention relates to a film formation method and a method for manufacturing a light-emitting device.
エレクトロルミネセンス(以下、ELとも記す)素子を備える発光装置には、フルカラー表示を行うため、カラー発光するカラー発光素子を用いる。カラー発光素子を形成するには、各色の発光材料を微細なパターンに電極上に形成する必要がある。 In a light-emitting device including an electroluminescence (hereinafter, also referred to as EL) element, a color light-emitting element that emits color light is used in order to perform full-color display. In order to form a color light emitting element, it is necessary to form a light emitting material of each color on the electrode in a fine pattern.
蒸着法などを用いて材料を形成する際、蒸着材料と被成膜基板との間にマスクを設けて微細パターンに形成する方法が一般的に用いられている。 When a material is formed using a vapor deposition method or the like, a method of forming a fine pattern by providing a mask between a vapor deposition material and a deposition target substrate is generally used.
しかし高精細化に伴う画素領域の微細化、大面積化に伴う被成膜基板の大型化によって、蒸着時に用いるマスクの精度とたわみなどによる不良が問題となっている。この問題に対し、画素電極層上にマスクを支持するスペーサを設けることによって、マスクのよじれやたわみなどによる成膜不良を防止する研究が報告されている(例えば、特許文献1参照。)。 However, due to miniaturization of the pixel region accompanying high definition and an increase in the deposition target substrate accompanying an increase in area, defects due to accuracy and deflection of the mask used during vapor deposition have become problems. In order to solve this problem, research has been reported in which a spacer for supporting a mask is provided on a pixel electrode layer to prevent a film formation failure due to kinking or deflection of the mask (see, for example, Patent Document 1).
本発明では、上記問題を有する蒸着材料と被成膜基板との間にマスクを設けることなく、被成膜基板に微細なパターンの薄膜を形成する成膜方法を提供することを課題の一とする。また、このような成膜方法を用いて発光素子を形成し、高精細な発光装置を作製することを課題の一とする。 An object of the present invention is to provide a film formation method for forming a thin film with a fine pattern on a deposition target substrate without providing a mask between the deposition material having the above problem and the deposition target substrate. To do. Another object is to form a light-emitting element using such a film formation method to manufacture a high-definition light-emitting device.
本発明は、基板上に反射層、光吸収層及び材料層が形成された成膜用基板にレーザ光を照射し、基板を透過させて、光吸収層にレーザ光を照射することによって材料層に含まれる材料を、対向して配置された被成膜基板へ成膜する。反射層を選択的に形成することによって、被成膜基板に成膜される膜は、反射層のパターンを反映した微細なパターンで選択的に成膜することができる。材料層の形成は、湿式法を用いて行う。 The present invention provides a material layer by irradiating a film-forming substrate having a reflective layer, a light absorption layer, and a material layer formed on a substrate with laser light, transmitting the substrate, and irradiating the light absorption layer with laser light. The material contained in the film is deposited on the deposition target substrate disposed to face each other. By selectively forming the reflective layer, the film formed on the deposition target substrate can be selectively formed with a fine pattern reflecting the pattern of the reflective layer. The material layer is formed using a wet method.
なお、本明細書において、微細なパターンで薄膜が形成される基板を被成膜基板と記し、被成膜基板に形成するための材料を提供する基板を成膜用基板と記す。 Note that in this specification, a substrate on which a thin film is formed with a fine pattern is referred to as a deposition substrate, and a substrate that provides a material for formation on the deposition substrate is referred to as a deposition substrate.
本発明の成膜方法の一形態は、第1の基板上に開口部を有する反射層を形成し、反射層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に膜材料を含む液状の組成物を用いる湿式法によって材料層を形成して成膜用基板を作製し、成膜用基板の材料層形成面と、被成膜基板の被成膜面とが向き合うように、成膜用基板と被成膜基板とを配置し、第1の基板及び反射層の開口部を通過させてレーザ光を光吸収層に照射し、レーザ光を照射された光吸収層上の材料層に含まれる材料を被成膜基板に成膜する。 One embodiment of a film formation method of the present invention is a liquid composition in which a reflective layer having an opening is formed on a first substrate, a light absorption layer is formed on the reflection layer, and a film material is included on the light absorption layer. A film formation substrate is manufactured by forming a material layer by a wet method using an object, and the film formation substrate is disposed so that the material layer formation surface of the film formation substrate faces the film formation surface of the film formation substrate. And the film formation substrate are disposed, and the light absorption layer is irradiated with the laser light through the opening of the first substrate and the reflection layer, and is included in the material layer on the light absorption layer irradiated with the laser light. A material is deposited on a deposition target substrate.
本発明の成膜方法の一形態は、第1の基板上に開口部を有する反射層を形成し、反射層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に膜材料を含む液状の組成物を用いる湿式法によって材料層を形成して成膜用基板を作製し、成膜用基板の材料層形成面と、被成膜基板の被成膜面とが向き合うように、成膜用基板上方に被成膜基板を配置し、第1の基板及び反射層の開口部を通過させてレーザ光を光吸収層に照射し、レーザ光を照射された光吸収層上の材料層に含まれる材料を被成膜基板に成膜する。 One embodiment of a film formation method of the present invention is a liquid composition in which a reflective layer having an opening is formed on a first substrate, a light absorption layer is formed on the reflection layer, and a film material is included on the light absorption layer. A film formation substrate is manufactured by forming a material layer by a wet method using an object, and the film formation substrate is disposed so that the material layer formation surface of the film formation substrate faces the film formation surface of the film formation substrate. The deposition target substrate is disposed above, and the light absorption layer is irradiated with the laser light by passing through the opening of the first substrate and the reflection layer, and included in the material layer on the light absorption layer irradiated with the laser light. A material is deposited on a deposition target substrate.
本発明の成膜方法の一形態は、第1の基板上に開口部を有する反射層を形成し、反射層上に透光性の断熱層を形成し、断熱層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に膜材料を含む液状の組成物を用いる湿式法によって材料層を形成して成膜用基板を作製し、成膜用基板の材料層形成面と、被成膜基板の被成膜面とが向き合うように、成膜用基板と被成膜基板とを配置し、第1の基板、反射層の開口部、及び断熱層を通過させてレーザ光を光吸収層に照射し、レーザ光を照射された光吸収層上の材料層に含まれる材料を被成膜基板に成膜する。 In one embodiment of the film forming method of the present invention, a reflective layer having an opening is formed on a first substrate, a light-transmitting heat insulating layer is formed on the reflective layer, and a light absorbing layer is formed on the heat insulating layer Then, a material layer is formed by a wet method using a liquid composition containing a film material over the light absorption layer to produce a film formation substrate, and the material layer formation surface of the film formation substrate and the film formation substrate The film formation substrate and the film formation substrate are disposed so that the film formation surface faces each other, and the light absorption layer is irradiated with the laser light through the first substrate, the opening of the reflection layer, and the heat insulating layer. Then, the material included in the material layer on the light absorption layer irradiated with the laser light is formed over the deposition target substrate.
本発明では、蒸着材料と被成膜基板との間にマスクを設けることなく、被成膜基板に微細なパターンの薄膜を形成することができる。 In the present invention, a thin film with a fine pattern can be formed on a deposition target substrate without providing a mask between the vapor deposition material and the deposition target substrate.
本発明の成膜方法の一形態は、第1の基板上に開口部を有する反射層を形成し、反射層上に透光性の断熱層を形成し、断熱層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に膜材料を含む液状の組成物を用いる湿式法によって材料層を形成して成膜用基板を作製し、成膜用基板の材料層形成面と、被成膜基板の被成膜面とが向き合うように、成膜用基板上方に被成膜基板を配置し、第1の基板、反射層の開口部、及び断熱層を通過させてレーザ光を光吸収層に照射し、レーザ光を照射された光吸収層上の材料層に含まれる材料を被成膜基板に成膜する。 In one embodiment of the film forming method of the present invention, a reflective layer having an opening is formed on a first substrate, a light-transmitting heat insulating layer is formed on the reflective layer, and a light absorbing layer is formed on the heat insulating layer Then, a material layer is formed by a wet method using a liquid composition containing a film material over the light absorption layer to produce a film formation substrate, and the material layer formation surface of the film formation substrate and the film formation substrate Arrange the deposition substrate above the deposition substrate so that it faces the deposition surface, and pass the first substrate, the opening of the reflective layer, and the heat insulation layer to irradiate the light absorption layer with the laser light. Then, the material included in the material layer on the light absorption layer irradiated with the laser light is formed over the deposition target substrate.
本発明では、上記構成のように、湿式法により成膜用基板に材料層を形成し、成膜用基板下側より光を照射して、上方に配置された被成膜基板に材料層に含まれる材料を成膜することができる。よって、成膜用基板は、成膜工程時はずっと、材料層側を上方にして(所謂フェイスアップ配置ともいう)配置することができる。成膜用基板を工程中に材料層側を下方にして(所謂フェイスダウン配置ともいう)配置しなくてよいため、工程中に材料層がゴミ等によって汚染されるのを軽減することができる。この場合下方とは、自由落下する方向である。 In the present invention, as described above, a material layer is formed on a deposition substrate by a wet method, and light is irradiated from the lower side of the deposition substrate to form a material layer on a deposition substrate disposed above. The contained material can be deposited. Therefore, the film formation substrate can be arranged with the material layer side facing upward (also referred to as a so-called face-up arrangement) throughout the film formation process. Since it is not necessary to dispose the deposition substrate with the material layer side down (also referred to as a so-called face-down arrangement) during the process, contamination of the material layer with dust or the like during the process can be reduced. In this case, the downward direction is the direction of free fall.
成膜用基板に湿式法によって形成された材料層に加熱処理を行ってもよい。加熱処理によって材料層に含まれる溶媒の除去や平坦化を行うことができるため、材料層の膜質が向上する。 Heat treatment may be performed on a material layer formed on the deposition substrate by a wet method. Since the solvent contained in the material layer can be removed or planarized by the heat treatment, the film quality of the material layer is improved.
光吸収層にレーザ光を照射する工程は減圧下で行うことが好ましい。減圧下でレーザを照射し、被成膜基板に材料を成膜する工程を行うと、成膜される膜へのゴミ等の汚染物の影響を軽減することができる。 The step of irradiating the light absorption layer with the laser light is preferably performed under reduced pressure. When a process of depositing a material on a deposition target substrate is performed by irradiating a laser under reduced pressure, the influence of contaminants such as dust on the deposited film can be reduced.
湿式法はスピンコート法、インクジェット法などに代表される塗布法を用いることができる。湿式法は、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応でき、処理領域が拡大するので、低コストのうえ、生産性が向上する。 As the wet method, a coating method typified by a spin coating method, an inkjet method, or the like can be used. Since the wet method can be performed under atmospheric pressure, facilities for a vacuum apparatus or the like can be reduced. Further, since the processing substrate is not limited by the size of the vacuum chamber, it is possible to cope with an increase in the size of the substrate, and the processing area is expanded, so that the cost is reduced and the productivity is improved.
レーザ光として周波数10MHz以上、パルス幅100fs以上10ns以下のレーザ光を用いることができる。このように、パルス幅が非常に小さいレーザ光を用いることにより、光吸収層における熱変換が効率よく行われ、材料を効率よく加熱することができる。また周波数10MHz以上、パルス幅100fs以上10ns以下のレーザ光は、短時間のレーザ光の照射が可能であるため、熱の拡散を抑制することができ、微細なパターンの成膜が可能となる。また、周波数10MHz以上、パルス幅100fs以上10ns以下のレーザ光は、高出力が可能であるため、大面積を一度に処理することができる。また、レーザ光を照射面で線状または矩形状とすることにより、処理基板にレーザ光を効率よく走査することができる。よって、成膜に要する時間(タクトタイム)が短くなり、生産性が向上する。 Laser light having a frequency of 10 MHz or more and a pulse width of 100 fs or more and 10 ns or less can be used as the laser light. As described above, by using laser light having a very small pulse width, heat conversion in the light absorption layer is efficiently performed, and the material can be efficiently heated. Further, laser light having a frequency of 10 MHz or more and a pulse width of 100 fs or more and 10 ns or less can be irradiated with laser light for a short time, so that heat diffusion can be suppressed and a fine pattern can be formed. In addition, a laser beam having a frequency of 10 MHz or more and a pulse width of 100 fs or more and 10 ns or less can be processed at a time because a high output is possible. Further, by making the laser beam linear or rectangular on the irradiation surface, it is possible to efficiently scan the processing substrate with the laser beam. Therefore, the time required for film formation (takt time) is shortened and productivity is improved.
断熱層を、レーザ光に対する透過率は60%以上とし、かつ熱伝導率が反射層及び光吸収層に用いる材料の熱伝導率よりも小さい材料を用いて形成することが好ましい。熱伝導率が低いと、照射されたレーザ光から得られる熱を効率よく成膜に用いることができる。 The heat insulating layer is preferably formed using a material having a transmittance of 60% or more for laser light and a thermal conductivity smaller than that of the material used for the reflective layer and the light absorbing layer. When the thermal conductivity is low, heat obtained from the irradiated laser light can be used efficiently for film formation.
材料層を、有機化合物を含む液状の組成物を用いて形成し、被成膜基板の被成膜面上に形成されている第1の電極上に成膜して発光素子を形成することができる。微細なパターンで被成膜基板にEL層を形成することができ、発光色ごとに塗りわけて成膜することができる。このような発光素子を有する高精細な発光装置を作製することができる。 The light-emitting element can be formed by forming the material layer using a liquid composition containing an organic compound and depositing the material layer over the first electrode formed over the deposition surface of the deposition substrate. it can. An EL layer can be formed over the deposition target substrate with a fine pattern, and can be formed separately for each emission color. A high-definition light-emitting device having such a light-emitting element can be manufactured.
本発明を用いると大面積の被成膜基板に薄膜を形成することができるため、大型の発光装置及び電子機器を作製することができる。 When the present invention is used, a thin film can be formed over a large-area deposition target substrate; thus, a large light-emitting device and an electronic device can be manufactured.
蒸着材料と被成膜基板との間にマスクを設けることなく、被成膜基板に微細なパターンの薄膜を形成することができる。さらに、このような成膜方法を用いて発光素子を形成し、高精細な発光装置を作製することができる。また、大面積の被成膜基板に薄膜を形成することができるため、大型の発光装置及び電子機器を作製することができる。 A thin film with a fine pattern can be formed on the deposition target substrate without providing a mask between the vapor deposition material and the deposition target substrate. Further, a light-emitting element can be formed using such a film formation method, whereby a high-definition light-emitting device can be manufactured. In addition, since a thin film can be formed over a deposition substrate having a large area, a large light-emitting device and an electronic device can be manufactured.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明を用いて被成膜基板に微細なパターンで薄膜を形成することを目的とした成膜方法の一例について図1乃至図4を用いて説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, an example of a deposition method for forming a thin film with a fine pattern over a deposition target substrate using the present invention will be described with reference to FIGS.
図1(A)に成膜用基板の一例を示す。第1の基板101上に選択的に反射層102が形成され、反射層102上に断熱層103、断熱層103上に光吸収層104が形成されている。反射層102は開口部106を有して形成されており、図1(A)では断熱層103及び光吸収層104は第1の基板101全面に形成されている。
FIG. 1A illustrates an example of a deposition substrate. A
本発明では、成膜用基板に形成される光吸収層104に第1の基板101側より光を照射して成膜する。従って、用いる光に対して、第1の基板101は透光性を、反射層102は反射性を、断熱層103は透光性を、光吸収層104は吸収性をそれぞれ有する必要がある。よって、照射される光の波長により、第1の基板101、反射層102、断熱層103、光吸収層104に好適な材料の種類が変化するため、適宜材料を選択する必要がある。
In the present invention, the
また、第1の基板101は熱伝導率が低い材料であることが好ましい。熱伝導率が低いと、照射された光から得られる熱を効率よく成膜に用いることができる。第1の基板101としては、例えば、ガラス基板、石英基板、無機材料を含むプラスチック基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような無アルカリガラスと呼ばれる電子工業用に使われる各種ガラス基板を適用することができる。
The
反射層102は、成膜の際、光吸収層104の一部分に選択的に光を照射するために、それ以外の部分に照射される光を反射するための層である。よって、反射層102は、照射する光に対して高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、反射層102は、照射される光に対して、反射率が85%以上、さらに好ましくは、反射率が90%以上であることが好ましい。
The
反射層102に用いることができる材料としては、例えば、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金、銀を含む合金、または酸化インジウム−酸化スズなどを用いることができる。
As a material that can be used for the
反射層102の膜厚は、材料や照射する光により異なるが、100nm以上とすることが好ましい。100nm以上の膜厚とすることにより、照射した光が反射層を透過することを抑制することができる。
The thickness of the
また、反射層102に開口部106を形成する際には種々の方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、開口部106の側壁が鋭くなり、微細なパターンを形成することができる。
Various methods can be used to form the
断熱層103は、成膜の際に照射された光のうち、反射層102によって反射された光の一部が熱となって反射層に残った場合に、その熱が後に形成される光吸収層104および材料層105に伝わるのを防ぐための層である。従って、断熱層103は、熱伝導率が反射層102および光吸収層104を形成する材料よりも低い材料を用いる必要がある。また、図1に示すように、反射層102の開口部106を透過した光を、断熱層103を透過させて光吸収層に照射する構成の場合には、断熱層103は透光性を有する必要がある。この場合、本発明における断熱層103は、熱伝導率の低い材料であると共に光透過率の高い材料を用いる必要がある。具体的には、断熱層103には、光に対する透過率が60%以上となる材料を用いることが好ましい。
The
断熱層103に用いる材料としては、例えば、酸化チタン、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化ジルコニウム、炭化珪素等を用いることができる。
As a material used for the
断熱層103の膜厚は、材料により異なるが、10nm以上2μm以下とすることが好ましく、より好ましくは、100nm以上600nm以下とする。10nm以上2μm以下の膜厚とすることにより、反射層102の開口部106を透過して照射される光を透過させつつ、反射層102に存在する熱が光吸収層104や材料層105に伝わるのを遮断する効果を有する。なお、断熱層103は、図1では、反射層102および反射層102の開口部106を覆って形成されているが、反射層102と重なる位置のみに断熱層が形成された構造としてもよい。
The thickness of the
光吸収層104は、成膜の際に照射された光を吸収する層である。よって、光吸収層104は、照射する光に対して低い反射率を有し、高い吸収率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、光吸収層104は、照射される光に対して、70%以下の反射率を示すことが好ましい。
The
光吸収層104には、種々の材料を用いることができる。例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン、窒化タングステンなどの金属窒化物、チタン、モリブデン、タングステンなどの金属、カーボンなどを用いることができる。なお、照射される光の波長に応じて、光吸収層104に好適な材料の種類が変化することから、適宜材料を選択する必要がある。また、光吸収層104は一層に限らず複数の層により構成されていてもよい。例えば、金属と金属窒化物の積層構造としてもよい。
Various materials can be used for the
反射層102、断熱層103、及び光吸収層104は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、化学気相成長(CVD;Chemical Vapor Deposition)法などにより形成することができる。
The
光吸収層104の膜厚は、材料や照射する光によって異なるが、照射した光が透過しない膜厚であることが好ましい。具体的には、10nm以上2μm以下の膜厚であることが好ましい。また、光吸収層の膜厚が薄い方がより小さいエネルギーのレーザ光で成膜することができるため、10nm以上600nm以下の膜厚であることがより好ましい。例えば、波長532nmの光を照射した場合、光吸収層104の膜厚を50nm以上200nm以下の膜厚とすることにより、照射した光を効率良く吸収して発熱させることができる。また、光吸収層104の膜厚を50nm以上200nm以下とすることで、被成膜基板上への成膜を精度良く行うことができる。
Although the film thickness of the
光吸収層104は、材料層105に含まれる材料の成膜可能温度(材料層に含まれる材料の少なくとも一部が被成膜基板へ成膜される温度)まで加熱できるのであれば、照射する光の一部が透過してもよい。ただし、一部が透過する場合には、材料層105に含まれる材料として、光によって分解しない材料を用いることが必要である。
The
さらに、反射層102と光吸収層104の反射率は差が大きいほど好ましい。具体的には、照射する光の波長に対して、反射率の差が25%以上、より好ましくは30%以上であることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the reflectance between the
光吸収層104上に被成膜基板上に成膜される材料を含む材料層105を形成する(図1(B)参照。)。本発明では、材料層105を、湿式法を用いて形成する。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する方法である。本実施の形態では、材料を含む液滴の組成物151を光吸収層104上に塗布し、固化させて材料層105を形成する。
A
また、組成物を塗布する工程は、減圧下で行ってもよい。塗布時に基板を加熱しておいてもよい。材料層105の固化は、液状の組成物の塗布後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程により行えばよい。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うための温度及び時間などの条件は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
Moreover, you may perform the process of apply | coating a composition under reduced pressure. The substrate may be heated at the time of application. The
材料層105は、被成膜基板上に成膜する材料を含んで形成される層である。そして、成膜用基板に光を照射することにより、材料層105に含まれる材料が加熱され、材料層105に含まれる材料の少なくとも一部が被成膜基板上に成膜される。材料層105が加熱されると、材料層に含まれる材料の少なくとも一部が気化すること、もしくは、材料層の少なくとも一部に熱変形が生じ、その結果応力が変化するために膜が剥がれ、被成膜基板上に成膜される。
The
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出(噴出)法(インクジェット法)、ディスペンサ法、各種印刷法(スクリーン(孔版)印刷、オフセット(平版)印刷、凸版印刷やグラビア(凹版)印刷など所望なパターンで形成される方法)などを用いることができる。 Wet methods include spin coating method, roll coating method, spray method, casting method, dipping method, droplet ejection (jetting) method (inkjet method), dispenser method, various printing methods (screen (stencil) printing, offset (flat plate) ) Printing, letterpress printing, gravure (intaglio) printing, etc., a method of forming a desired pattern), and the like.
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応でき、処理領域が拡大するので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。 The wet method has higher utilization efficiency of the material than the dry method such as vapor deposition and sputtering because the material does not scatter in the chamber. Moreover, since it can carry out under atmospheric pressure, the installation concerning a vacuum device etc. can be reduced. Further, since the processing substrate is not limited by the size of the vacuum chamber, it is possible to cope with an increase in the size of the substrate, and the processing area is expanded, so that the cost is reduced and the productivity is improved. This is a so-called low-temperature process because it only requires a heat treatment at a temperature sufficient to remove the solvent in the composition. Therefore, a substrate or a material that is decomposed or deteriorated by high heat treatment can be used.
材料層105に含まれる材料としては、湿式法により成膜することが可能な材料であれば、有機化合物、無機化合物にかかわらず、種々の材料を用いることができる。発光素子のEL層を形成する場合には、EL層を形成する成膜可能な材料を用いる。例えば、EL層を形成する発光性材料、キャリア輸送性材料などの有機化合物の他、EL層を構成するキャリア輸送層やキャリア注入層の材料の他、発光素子の電極などに用いられる金属酸化物、金属窒化物、ハロゲン化金属、金属単体といった無機化合物を用いることもできる。
As a material included in the
また、材料層105は、複数の材料を含んでいてもよい。また、材料層105は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。
Further, the
本発明のように湿式法を用いて材料層105を形成する場合には、所望の材料を溶媒に溶解あるいは分散させ、液状の組成物(溶液あるいは分散液)を調整すればよい。溶媒は、材料を溶解あるいは分散させることができ、且つ材料と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、n−プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これらの溶媒複数種を混合して用いてもよい。
When the
材料層105によって被成膜基板上に形成される膜の膜厚および均一性を制御する場合には、材料層105の膜厚および均一性は制御される必要がある。しかし、被成膜基板上に形成される膜の膜厚および均一性に影響しないのであれば、材料層105は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。
In the case where the thickness and uniformity of a film formed over the deposition target substrate are controlled by the
次に、第1の基板101の一方の面であって、反射層102、断熱層103、光吸収層104、および材料層105が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第2の基板107を配置する(図1(C)参照。)。第2の基板107は、成膜処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。第1の基板101と第2の基板107とを至近距離、具体的には第1の基板101表面と、第2の基板107表面との距離dを、0mm以上2mm以下、好ましくは0mm以上0.05mm以下、さらに好ましくは0mm以上0.03mm以下となるように近づけて対向させる。第1の基板101及び第2の基板107が特に大型基板であると、基板のたわみやそりなどによって基板間で距離dに誤差が生じ、距離dの値に分布を有する場合がある。この場合、距離dは第1の基板101及び第2の基板107間の最短距離とする。基板の大きさや配置方法によっては、第1の基板101及び第2の基板107は一部接触する場合もある。
Next, the
第1の基板101の裏面(反射層102、断熱層103、光吸収層104、および材料層105が形成されていない面)側から光110を照射する(図1(D)参照。)。このとき、第1の基板101上に形成された反射層102に照射された光110は反射されるが、反射層102の開口部106に照射された光110は、断熱層103を透過し、光吸収層104に吸収される。そして、光吸収層104は、吸収した光から得た熱を材料層105に含まれる材料に与えることにより、材料層105に含まれる材料の少なくとも一部を、第2の基板107上に膜111として成膜する。これにより、第2の基板107上に所望のパターンに成形された膜111が形成される(図1(E)参照。)。
照射する光110としては、レーザ光を用いることができる。また、レーザ光の波長は特に限定されず、様々な波長のレーザ光を用いることができる。例えば、355、515、532、1030、1064nmなどの波長のレーザ光を用いることができる。
As the
また、レーザ光には、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、ファイバーレーザ等の固体レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、上記固体レーザから発振される第2高調波や第3高調波、さらに高次の高調波を用いることもできる。なお、レーザ媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。 The laser light includes Ar laser, Kr laser, excimer laser and other gas laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic). YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 with one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta added as dopants are used as the medium. Lasers, glass lasers, ruby lasers, alexandrite lasers, Ti: sapphire lasers, fiber lasers and other solid lasers that are oscillated from one or more types can be used. Also, second harmonics, third harmonics, and higher harmonics oscillated from the solid-state laser can be used. Note that the use of a solid-state laser whose laser medium is solid has the advantage that a maintenance-free state can be maintained for a long time and the output is relatively stable.
また、レーザスポットの形状は、線状または矩形状とすることが好ましい。線状または矩形状とすることにより、処理基板にレーザ光を効率よく走査することができる。よって、成膜に要する時間(タクトタイム)が短くなり、生産性が向上する。また、レーザスポットの形状は楕円形状でもよい。 The shape of the laser spot is preferably linear or rectangular. By making the shape linear or rectangular, the processing substrate can be efficiently scanned with laser light. Therefore, the time required for film formation (takt time) is shortened and productivity is improved. The shape of the laser spot may be elliptical.
また、本発明では、照射された光源からの光による輻射熱を利用するのではなく、光源からの光を吸収した光吸収層104が材料層105に熱を与えることが特徴である。従って、光が照射された部分の光吸収層104から光が照射されていない部分の光吸収層104へ、面方向に熱が伝わることにより、加熱される材料層105の範囲が広がることのないように、光の照射時間は、短くすることが好ましい。
In addition, the present invention is characterized in that the
また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を5×10−3Pa以下、好ましくは10−6Pa以上10−4Pa以下の雰囲気とすることが好ましい。 In addition, film formation by light irradiation is preferably performed in a reduced pressure atmosphere. Therefore, the atmosphere in the film formation chamber is preferably 5 × 10 −3 Pa or less, and more preferably 10 −6 Pa to 10 −4 Pa.
さらに、照射する光110としては、周波数10MHz以上、かつ、パルス幅100fs以上10ns以下のレーザ光が好ましい。このように、パルス幅が非常に小さいレーザ光を用いることにより、光吸収層104における熱変換が効率よく行われ、材料を効率よく加熱することができる。
Furthermore, as the light 110 to be irradiated, laser light having a frequency of 10 MHz or more and a pulse width of 100 fs to 10 ns is preferable. Thus, by using laser light with a very small pulse width, heat conversion in the
周波数10MHz以上、パルス幅100fs以上10ns以下のレーザ光は、短時間のレーザ光の照射が可能であるため、熱の拡散を抑制することができ、微細なパターンの成膜が可能となる。また、周波数10MHz以上、パルス幅100fs以上10ns以下のレーザ光は、高出力が可能であるため、大面積を一度に処理することができ、成膜に要する時間を短縮することができる。よって、生産性を向上させることができる。 Laser light having a frequency of 10 MHz or more and a pulse width of 100 fs or more and 10 ns or less can be irradiated with laser light for a short time, so that heat diffusion can be suppressed and a fine pattern can be formed. In addition, since laser light having a frequency of 10 MHz or more and a pulse width of 100 fs or more and 10 ns or less can be output, a large area can be processed at a time, and the time required for film formation can be reduced. Therefore, productivity can be improved.
第1の基板101表面と第2の基板107表面との最短距離で定義される距離dを短くすると第1の基板101の最表面の層と第2の基板107の最表面とが接する場合がある。図2に距離dを短くする例を示す。
When the distance d defined by the shortest distance between the surface of the
図2(A)に示すように、第1の基板101と第2の基板107とは、第1の基板101上の最表面である材料層105と第2の基板107とが一部接するほど短い距離dで配置されている。このように、第1の基板101及び第2の基板107の最表面の層が凹凸を有する場合、最表面の層同士は接する領域と接しない領域とが存在する場合がある。
As shown in FIG. 2A, the
図2(B)においても図1同様に第1の基板101側より光吸収層104に光110を照射し、吸収した光から得た熱を材料層105に含まれる材料に与えることにより、材料層105に含まれる材料の少なくとも一部を、第2の基板107上に膜111として成膜する。第2の基板107上に選択的に設けられた反射層102の形状に反映したパターンに成形された膜111が形成される(図2(C)参照。)。このように距離dを小さくすると、図2(B)に示すように光を照射した際に、第2の基板107上に成膜される膜111の形状を精度良く形成することができる。
2B, similarly to FIG. 1, the
また、反射層102の開口部を透過した光がまわりこむ可能性がある場合には、照射する光がまわりこむことを考慮して、反射層102の開口部を小さくした構造としてもよい。
In addition, when there is a possibility that light transmitted through the opening of the
本発明では、湿式法により成膜用基板に材料層を形成し、成膜用基板下側より光を照射して、上方に配置された被成膜基板に材料層に含まれる材料を成膜する。よって、成膜用基板は、成膜工程時はずっと、材料層側を上方にして(所謂フェイスアップ配置ともいう)配置することができる。成膜用基板を工程中に材料層側を下方にして(所謂フェイスダウン配置ともいう)配置しなくてよいため、工程中に材料層がゴミ等によって汚染されるのを軽減することができる。 In the present invention, a material layer is formed on a deposition substrate by a wet method, and light is irradiated from the lower side of the deposition substrate to deposit a material included in the material layer on a deposition target substrate disposed above. To do. Therefore, the film formation substrate can be arranged with the material layer side facing upward (also referred to as a so-called face-up arrangement) throughout the film formation process. Since it is not necessary to dispose the deposition substrate with the material layer side down (also referred to as a so-called face-down arrangement) during the process, contamination of the material layer with dust or the like during the process can be reduced.
フルカラーディスプレイを作製する場合には、発光層を作り分ける必要があるため、本発明の成膜方法を用いて発光層を形成すれば、容易に所望のパターンで発光層を作り分けることができる。また、精度良く発光層を作り分けることができる。 When producing a full-color display, it is necessary to make a light emitting layer separately. Therefore, if a light emitting layer is formed by using the film forming method of the present invention, the light emitting layer can be easily made in a desired pattern. In addition, the light emitting layer can be made with high accuracy.
本発明を適用することにより、第1の基板上に形成された材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板である第2の基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、第1の基板上に形成された材料層に含まれる材料を全て成膜することにより第2の基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、第2の基板上に成膜する際の膜厚モニターは不要となる。よって、膜厚モニターを利用した成膜速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。 By applying the present invention, the film thickness of the film formed on the second substrate, which is the deposition target substrate, is controlled by controlling the film thickness of the material layer formed on the first substrate. can do. That is, the film thickness of the material layer is set in advance so that the film formed on the second substrate has a desired film thickness by depositing all the materials included in the material layer formed on the first substrate. Since it is controlled, it is not necessary to monitor the film thickness when the film is formed on the second substrate. Therefore, it is not necessary for the user to adjust the film formation rate using the film thickness monitor, and the film formation process can be fully automated. Therefore, productivity can be improved.
また、本発明を適用することにより、第1の基板上に形成された材料層105に含まれる材料を均一に成膜することができる。また、材料層105が複数の材料を含む場合でも、材料層105と同じ材料をほぼ同じ重量比で含有する膜を被成膜基板である第2の基板上に成膜することができる。従って、本発明に係る成膜方法は、成膜温度の異なる複数の材料を用いて成膜する場合でも、共蒸着のようにそれぞれ蒸着レートを制御する必要がない。そのため、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、所望の異なる材料を含む層を容易に精度良く成膜することができる。
In addition, by applying the present invention, the material included in the
また、本発明の成膜方法では、所望の材料を無駄にすることなく、被成膜基板に成膜することが可能である。よって、材料の利用効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜室内壁に材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを容易にすることができる。 Further, in the film forming method of the present invention, it is possible to form a film on a deposition target substrate without wasting a desired material. Therefore, the utilization efficiency of the material can be improved and the manufacturing cost can be reduced. Further, the material can be prevented from adhering to the film formation chamber wall, and the maintenance of the film formation apparatus can be facilitated.
また、本発明を適用することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、所望の領域のみに成膜することが可能であるため、微細パターンの形成が可能となり、高精細な発光装置を作製することができる。 In addition, by applying the present invention, a flat and uniform film can be formed. In addition, since a film can be formed only in a desired region, a fine pattern can be formed, and a high-definition light-emitting device can be manufactured.
また、本発明を適用することにより、レーザ光を用いた成膜の際に選択的に所望の領域に成膜することができるので、材料の利用効率を高めることができ、精度良く、所望の形状に成膜することが容易であるため生産性向上を図ることができる。 In addition, by applying the present invention, a film can be selectively formed in a desired region at the time of film formation using a laser beam, so that the use efficiency of the material can be increased, and a desired region can be accurately obtained. Since it is easy to form a film in a shape, productivity can be improved.
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明に用いることのできる成膜用基板の他の例を図3及び図4を用いて説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, another example of a deposition substrate that can be used in the present invention will be described with reference to FIGS.
図3(A)は、光吸収層104と材料層105の間に、第2の断熱層となる断熱層112を設ける構造である。断熱層112は反射層102と重なる領域に選択的に形成されている。成膜のために光が照射された際に、開口部106と重なる位置に形成されている光吸収層104における熱が、反射層102と重なる位置に形成されている光吸収層104に伝わる(光吸収層104の面方向に熱が伝わる)ことが起こったとしても、断熱層112が設けられているため、その熱が材料層105に伝わることを防ぐことができる。よって、反射層102と重なる領域に形成されている材料層105が加熱されることで生じる、成膜パターンのぼけを防ぐことができる。また、断熱層112を設けることにより、熱源となる光吸収層104と被成膜基板との間に距離を設けることができるため、光吸収層104からの熱により、第2の基板107が加熱され、成膜不良が生じるのを防ぐことができる。さらに、材料層105から被成膜基板上へ成膜する材料の成膜方向を制御することができるため、被成膜面の成膜パターンのぼけを防ぐことができる。なお、第2の断熱層である断熱層112に用いる材料および成膜方法は、断熱層103に用いる材料および成膜方法と同様とすることができるが、材料の透過率に関しては、断熱層103の場合と異なり特に限定されない。
FIG. 3A illustrates a structure in which a
また、第2の断熱層である断熱層112の膜厚は、断熱層103に比べ大きくすることが好ましい。具体的には、断熱層112の膜厚は1μm〜10μmとするのが好ましい。断熱層112を厚くすることにより、上述した第2の断熱層を設ける効果がより顕著になる。図3(B)に示すように、断熱層112を厚くすることにより、断熱層112上に形成される材料層105が不連続になるため、材料層105の面方向に熱が伝わることを防ぐことができ、よりいっそう成膜パターンのぼけを防ぐことができる。
In addition, the thickness of the
なお、図1では、光吸収層104が第1の基板101の全面に形成される場合について示したが、図3(C)に示すように、光吸収層104が選択的に形成されていてもよい。この様に光吸収層104を島状にパターン形成することにより、成膜のために光が照射された際に、光吸収層104における熱が、光吸収層104に面方向に伝わり、反射層102と重なる領域に形成されている材料層105を加熱することで生じる、被成膜面の成膜パターンのずれや、ぼけを防ぐことができる。なお、図3(C)では、反射層102の端部と光吸収層104の端部が揃っている場合を示したが、被成膜基板に光が照射されないように、反射層102と光吸収層104が一部重なるように形成してもよい。
Note that although FIG. 1 illustrates the case where the
また、図3(C)に示す構造に加えて、図3(D)のように第2の断熱層である断熱層112を形成してもよい。図3(D)に示す構造は、第1の基板101上に反射層102、断熱層103、光吸収層104が順次形成されており、反射層102と重なる位置に断熱層112が形成され、光吸収層104および断熱層112上に材料層105が形成される構造である。
In addition to the structure shown in FIG. 3C, a
また、図4(A)に示すように、断熱層103が島状にパターン形成されていてもよい。このとき、断熱層103は、反射層102と重なるようにし、開口部106には形成されないようにする。図4(A)のように断熱層103を島状に形成しても、図1と同様に、成膜パターンのぼけを防ぐことができる。また、このように断熱層103を島状にパターン形成することにより、断熱層を開口部にも形成する場合に比べて、断熱層103の膜厚を大きくすることが可能となる。例えば、図4(B)に示すように、断熱層103の膜厚を大きくし、光吸収層104および材料層105が不連続になるようにすることができる。
Further, as shown in FIG. 4A, the
また、図4(C)に示すように、図4(A)に示した構成にさらに第2の断熱層である断熱層112を設けることもできる。図4(C)は、第1の基板101上に順次形成された反射層102、断熱層103、光吸収層104上の反射層102と重なる位置に断熱層112が形成され、光吸収層104および断熱層112上に材料層105が形成される構造である。この様な構造とすることにより、成膜パターンのぼけをより防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 4C, a
また、図4(D)のように断熱層112の膜厚は、断熱層103に比べ大きくすることが好ましい。断熱層112を厚くすることにより、上述した第2の断熱層を設ける効果がより顕著になる。また、断熱層112を厚くすることにより、材料層105が不連続になるため、材料層105の面方向に熱が伝わることを防ぐことができ、よりいっそう成膜パターンのぼけを防ぐことができる。
4D, the thickness of the
図3(A)乃至(D)及び図4(A)乃至(D)に示す成膜用基板を用いて、実施の形態1と同様に光を照射して、被成膜基板へ所望のパターンで膜を成膜することができる。従って本実施の形態に示す成膜用基板を用いて、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。 A film formation substrate shown in FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D is irradiated with light in the same manner as in Embodiment Mode 1 to form a desired pattern on the deposition substrate. A film can be formed with Therefore, with the use of the deposition substrate described in this embodiment, the same effects as those in Embodiment 1 can be obtained.
本発明では、材料と被成膜基板との間にマスクを設けることなく、被成膜基板に微細なパターンの薄膜を形成することができる。 In the present invention, a thin film with a fine pattern can be formed on a deposition target substrate without providing a mask between the material and the deposition target substrate.
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1及び実施の形態2で説明した成膜用基板を複数用いて、発光素子のEL層を形成することにより、フルカラー表示が可能な発光装置の作製方法について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a method for manufacturing a light-emitting device capable of full-color display by forming an EL layer of a light-emitting element using a plurality of deposition substrates described in Embodiments 1 and 2 is described. To do.
本発明は、1回の成膜工程で、被成膜基板である第2の基板上に形成された複数の電極上には、全て同一の材料からなるEL層を形成することができる。また、本発明は、第2の基板上に形成された複数の電極上に、3種類の発光の異なるEL層のいずれかを形成し、フルカラー表示が可能な発光装置を作製することもできる。 In the present invention, an EL layer made of the same material can be formed over a plurality of electrodes formed over a second substrate, which is a deposition substrate, in a single film formation step. In addition, according to the present invention, any of three types of EL layers that emit different light can be formed over a plurality of electrodes formed over the second substrate, so that a light-emitting device capable of full color display can be manufactured.
まず、実施の形態1において、例えば、図1(A)に示した成膜用基板を3枚用意する。それぞれの成膜用基板には、発光の異なるEL層を形成するための材料層が形成されている。具体的には、赤色発光を示すEL層(EL層(R))を形成するための材料を含む材料層(R)を有する第1の成膜用基板と、緑色発光を示すEL層(EL層(G))を形成するための材料を含む材料層(G)を有する第2の成膜用基板と、青色発光を示すEL層(EL層(B))を形成するための材料を含む材料層(B)を有する第3の成膜用基板とを用意する。 First, in Embodiment 1, for example, three deposition substrates illustrated in FIG. 1A are prepared. Each film-forming substrate is formed with a material layer for forming EL layers having different light emission. Specifically, a first deposition substrate having a material layer (R) containing a material for forming an EL layer that emits red light (EL layer (R)), and an EL layer (EL that emits green light) A second film formation substrate having a material layer (G) including a material for forming the layer (G)) and a material for forming an EL layer (EL layer (B)) that emits blue light. A third film formation substrate having a material layer (B) is prepared.
また、複数の第1の電極を有する被成膜基板を1枚用意する。なお、被成膜基板上の複数の第1の電極は、その端部が絶縁層で覆われているため、発光領域は、第1の電極の一部であって、絶縁層と重ならずに露呈している領域に相当する。 In addition, one deposition target substrate having a plurality of first electrodes is prepared. Note that the end portions of the plurality of first electrodes over the deposition target substrate are covered with the insulating layer, and thus the light-emitting region is part of the first electrode and does not overlap with the insulating layer. It corresponds to the area exposed to.
まず、1回目の成膜工程として、図1(C)と同様に被成膜基板と第1の成膜用基板とを重ね、位置合わせをする。なお、被成膜基板には、位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。また、第1の成膜用基板にも位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。なお、第1の成膜用基板には、光吸収層が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の光吸収層は予め除去しておくことが好ましい。また、第1の成膜用基板には、材料層(R)が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の材料層(R)も予め除去しておくことが好ましい。 First, as a first film formation step, the film formation substrate and the first film formation substrate are overlapped and aligned in the same manner as in FIG. Note that an alignment marker is preferably provided on the deposition target substrate. In addition, it is preferable to provide an alignment marker also on the first film formation substrate. Note that since the first film-formation substrate is provided with the light absorption layer, the light absorption layer around the alignment marker is preferably removed in advance. In addition, since the first deposition substrate is provided with the material layer (R), it is preferable to remove the material layer (R) around the alignment marker in advance.
そして、第1の成膜用基板の裏面(図1に示す反射層102、断熱層103、光吸収層104、および材料層105が形成されていない面)側から光を照射する。光吸収層が、照射された光を吸収して材料層(R)に熱を与えることで、材料層(R)に含まれる材料を加熱し、被成膜基板上の一部の第1の電極上にEL層(R)411が形成する。そして、1回目の成膜を終えたら、第1の成膜用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
Then, light is irradiated from the back surface side (the surface on which the
次いで、2回目の成膜工程として、被成膜基板と第2の成膜用基板とを重ね、位置合わせをする。第2の成膜用基板には、1回目の成膜時で使用した第1の成膜用基板とは1画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。 Next, as a second deposition step, the deposition target substrate and the second deposition substrate are overlapped and aligned. The second film-formation substrate is formed with an opening of the reflective layer that is shifted by one pixel from the first film-formation substrate used in the first film-formation.
そして、第2の成膜用基板の裏面(図1に示す反射層102、断熱層103、光吸収層104、および材料層105が形成されていない面)側から光を照射する。光吸収層が、照射された光を吸収して材料層(G)に熱を与えることで、材料層(G)に含まれる材料を加熱し、被成膜基板上の一部であって、1回目の成膜でEL層(R)が形成された第1の電極のとなりの第1の電極上にEL層(G)が形成する。そして、2回目の成膜を終えたら、第2の成膜用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
Then, light is irradiated from the back surface side (the surface on which the
次いで、3回目の成膜工程として、被成膜基板と第3の成膜用基板とを重ね、位置合わせをする。第3の成膜用基板には、1回目の成膜時で使用した第1の成膜用基板とは2画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。 Next, as a third deposition step, the deposition target substrate and the third deposition substrate are overlapped and aligned. In the third film formation substrate, an opening of the reflective layer is formed by being shifted by two pixels from the first film formation substrate used in the first film formation.
そして、第3の成膜用基板の裏面(図1に示す反射層102、断熱層103、光吸収層104、および材料層105が形成されていない面)側から光を照射する。この3回目の成膜を行う直前の様子が図10(A)の平面図に相当する。図10(A)において、反射層401は開口部402を有している。従って、第3の成膜用基板の反射層401の開口部402を透過した光は、断熱層を透過して、光吸収層に吸収される。また、被成膜基板の第3の成膜用基板の開口部402と重なる領域には、第1の電極が形成されている。なお、図10(A)中に点線で示した領域の下方には、既に1回目の成膜により形成されたEL層(R)411と2回目の成膜により形成されたEL層(G)412が位置している。
Then, light is irradiated from the back surface side (the surface on which the
そして、3回目の成膜により、EL層(B)413が形成される。光吸収層が、照射された光を吸収して材料層(B)に熱を与えることで、材料層(B)に含まれる材料を加熱し、被成膜基板上の一部であって、2回目の成膜でEL層(G)412が形成された第1の電極のとなりの第1の電極上にEL層(B)413が形成される。3回目の成膜を終えたら、第3の成膜用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。 Then, the EL layer (B) 413 is formed by the third deposition. The light absorption layer absorbs the irradiated light and applies heat to the material layer (B), thereby heating the material contained in the material layer (B), and being a part on the deposition target substrate, The EL layer (B) 413 is formed over the first electrode next to the first electrode on which the EL layer (G) 412 is formed in the second deposition. After the third deposition, the third deposition substrate is moved to a location away from the deposition target substrate.
こうしてEL層(R)411、EL層(G)412、EL層(B)413を一定の間隔をあけて同一の被成膜基板上に形成することができる。そして、これらの膜上に第2の電極を形成することによって、発光素子を形成することができる。 In this manner, the EL layer (R) 411, the EL layer (G) 412, and the EL layer (B) 413 can be formed over the same deposition target substrate at regular intervals. A light emitting element can be formed by forming a second electrode over these films.
以上の工程で、同一基板上に異なる発光を示す発光素子が形成されることにより、フルカラー表示が可能な発光装置を形成することができる。 Through the above process, a light-emitting element capable of full color display can be formed by forming light-emitting elements that emit different light on the same substrate.
図10では、成膜用基板に形成された反射層の開口部402の形状を矩形とした例を示したが、特に限定されず、ストライプ状の開口部としても良い。ストライプ状の開口部とした場合、同じ発光色となる発光領域の間にも成膜が行われるが、絶縁層414の上に形成されるため、絶縁層414と重なる部分は発光領域とはならない。
FIG. 10 shows an example in which the shape of the
また、画素の配列も特に限定されず、図11(A)に示すように、1つの画素形状を多角形、例えば六角形としてもよく、EL層(R)511、EL層(G)512、EL層(B)513を配置してフルカラーの発光装置を実現させることもできる。なお、図11(A)に示す多角形の画素を形成するために、図11(B)に示す多角形の開口部502を有する反射層501を有する成膜用基板を用いて成膜すればよい。
The arrangement of the pixels is not particularly limited, and as shown in FIG. 11A, one pixel shape may be a polygon, for example, a hexagon, and the EL layer (R) 511, the EL layer (G) 512, The EL layer (B) 513 can be provided to realize a full color light emitting device. Note that in order to form a polygonal pixel illustrated in FIG. 11A, a film can be formed using a deposition substrate having a
本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、成膜用基板に形成される材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる材料を全て成膜することにより被成膜基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、被成膜基板上に成膜する際の膜厚モニターは不要となる。よって、膜厚モニターを利用した成膜速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。 In manufacturing a light-emitting device capable of full-color display described in this embodiment, the thickness of a film formed over a deposition target substrate is controlled by controlling the thickness of a material layer formed over the deposition substrate. Can be controlled. That is, the thickness of the material layer is set in advance so that the film formed on the deposition target substrate has a desired thickness by depositing all the materials included in the material layer formed on the deposition substrate. Since it is controlled, it is not necessary to monitor the film thickness when forming a film on the film formation substrate. Therefore, it is not necessary for the user to adjust the film formation rate using the film thickness monitor, and the film formation process can be fully automated. Therefore, productivity can be improved.
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明を適用することにより、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる材料を均一に成膜することができる。また、材料層が複数の材料を含む場合でも、材料層と同じ材料をほぼ同じ重量比で含有する膜を被成膜基板上に成膜することができる。従って、本発明に係る成膜方法は、成膜温度の異なる複数の材料を用いて成膜する場合でも、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、所望の異なる材料を含む層を容易に精度良く成膜することができる。 In addition, in manufacturing a light-emitting device capable of full-color display described in this embodiment, the present invention can be applied to uniformly form a material included in a material layer formed over a deposition substrate. it can. Further, even when the material layer includes a plurality of materials, a film containing the same material as the material layer in substantially the same weight ratio can be formed over the deposition target substrate. Therefore, the film forming method according to the present invention can easily form a layer containing different desired materials without complicated control of the evaporation rate even when a plurality of materials having different film forming temperatures are used. The film can be formed with high accuracy.
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明を適用することにより、所望の材料を無駄にすることなく、被成膜基板に成膜することが可能である。よって、材料の利用効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜室内壁に材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを簡便にすることができる。 In addition, in manufacturing a light-emitting device capable of full-color display described in this embodiment, by applying the present invention, a film can be formed over a deposition target substrate without wasting a desired material. . Therefore, the utilization efficiency of the material can be improved and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the material can be prevented from adhering to the inner wall of the film formation chamber, and the maintenance of the film formation apparatus can be simplified.
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明を適用することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能であり、また、微細なパターン形成が可能となるため、高精細な発光装置を得ることができる。 In addition, in manufacturing a light-emitting device capable of full-color display described in this embodiment, by applying the present invention, a flat and uniform film can be formed, and a fine pattern can be formed. Therefore, a high-definition light-emitting device can be obtained.
また、本発明を適用することにより、レーザ光を用いた成膜の際に選択的に所望の領域に成膜することができるので、材料の利用効率を高めることができ、精度良く、所望の形状に成膜することが容易であるため発光装置の生産性向上を図ることができる。また、本発明では、光源として高出力のレーザ光を用いることができるため、大面積を成膜することが可能となる。よって、成膜に要する時間(タクトタイム)を短縮することができ、生産性を向上させることができる。 In addition, by applying the present invention, a film can be selectively formed in a desired region at the time of film formation using a laser beam, so that the use efficiency of the material can be increased, and a desired region can be accurately obtained. Since it is easy to form a film in a shape, productivity of the light emitting device can be improved. In the present invention, since a high-power laser beam can be used as a light source, a large area can be formed. Therefore, the time (takt time) required for film formation can be shortened, and productivity can be improved.
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態1及び実施の形態2に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in Embodiments 1 and 2 as appropriate.
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明を適用して、発光素子および発光装置を作製する方法について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a method for manufacturing a light-emitting element and a light-emitting device by applying the present invention will be described.
本発明を適用して、例えば、図12(A)、(B)に示す発光素子を作製することができる。図12(A)に示す発光素子は、基板901上に第1の電極902、発光層913のみで形成されたEL層903、第2の電極904が順に積層して設けられている。第1の電極902及び第2の電極904のいずれか一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。陽極から注入される正孔及び陰極から注入される電子がEL層903で再結合して、発光を得ることができる。本実施の形態において、第1の電極902は陽極として機能する電極であり、第2の電極904は陰極として機能する電極であるとする。
By applying the present invention, for example, a light-emitting element illustrated in FIGS. 12A and 12B can be manufactured. In the light-emitting element illustrated in FIG. 12A, a
また、図12(B)に示す発光素子は、図12(A)のEL層903が複数の層が積層された構造である場合を示しており、具体的には、第1の電極902側から正孔注入層911、正孔輸送層912、発光層913、電子輸送層914、および電子注入層915が順次設けられている。なお、EL層903は、図12(A)に示すように少なくとも発光層913を有していれば機能するため、これらの層を全て設ける必要はなく、必要に応じて適宜選択して設ければよい。
12B illustrates the case where the
図12に示す基板901には、絶縁表面を有する基板または絶縁基板を適用する。具体的には、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板、石英基板、セラミック基板又はサファイヤ基板等を用いることができる。
A substrate having an insulating surface or an insulating substrate is used as the
また、第1の電極902および第2の電極904は、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO:Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、または金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
The
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し1〜20wt%の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。その他、ゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。 These materials are usually formed by sputtering. For example, indium oxide-zinc oxide can be formed by a sputtering method using a target in which 1 to 20 wt% of zinc oxide is added to indium oxide. Further, indium oxide containing tungsten oxide and zinc oxide can be formed by a sputtering method using a target containing 0.5 to 5 wt% tungsten oxide and 0.1 to 1 wt% zinc oxide with respect to indium oxide. it can. In addition, a sol-gel method or the like may be applied to produce the ink-jet method or the spin coat method.
また、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、アルミニウムを含む合金等を用いることができる。その他、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(アルミニウム、マグネシウムと銀との合金、アルミニウムとリチウムの合金)、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。 Alternatively, aluminum (Al), silver (Ag), an alloy containing aluminum, or the like can be used. In addition, materials having a small work function, elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements, that is, alkali metals such as lithium (Li) and cesium (Cs), and magnesium (Mg) and calcium (Ca) Alkaline earth metals such as strontium (Sr), and alloys containing these (aluminum, magnesium and silver alloys, aluminum and lithium alloys), rare earth metals such as europium (Eu), ytterbium (Yb), and the like An alloy containing the same can also be used.
アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。また、第1の電極902および第2の電極904は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
A film of an alkali metal, an alkaline earth metal, or an alloy containing these can be formed using a vacuum evaporation method. An alloy containing an alkali metal or an alkaline earth metal can also be formed by a sputtering method. Further, a silver paste or the like can be formed by an inkjet method or the like. In addition, the
なお、EL層903で発光する光を外部に取り出すため、第1の電極902または第2の電極904のいずれか一方、または両方が光を通過するように形成する。例えば、インジウム錫酸化物等の透光性を有する導電材料を用いて形成するか、或いは、銀、アルミニウム等を数nm乃至数十nmの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ITO膜等の透光性を有する導電材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。
Note that in order to extract light emitted from the
なお、本実施の形態で示す発光素子のEL層903(正孔注入層911、正孔輸送層912、発光層913、電子輸送層914又は電子注入層915)は、実施の形態1で示した成膜方法を適用して形成することができる。また、電極を実施の形態1で示した成膜方法を適用して形成することもできる。
Note that the EL layer 903 (a hole-
例えば、図12(A)に示す発光素子を形成する場合、実施の形態1で示した成膜用基板の材料層をEL層903を形成する材料で形成し、この成膜用基板を用いて基板901上の第1の電極902上にEL層903を形成する。そして、EL層903上に第2の電極904を形成することにより、図12(A)に示す発光素子を得ることができる。
For example, in the case of forming the light-emitting element illustrated in FIG. 12A, the material layer of the deposition substrate described in Embodiment 1 is formed using a material for forming the
本発明の成膜方法を用いて発光層913を成膜する場合、例えば発光材料としてN−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)や、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)2(acac))が用いることができる。2PCAPAを発光材料として用いる場合、9−[4−(9H−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)及び2PCAPAを溶媒トルエンに溶解して作製した液状の組成物を湿式法を用いて成膜用基板に材料層として形成する。
In the case where the light-emitting
また、Ir(tppr)2(acac)を発光材料として用いる場合、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、Ir(tppr)2(acac)を溶媒2−メトキシエタノールに溶解して作製した液状の組成物を湿式法を用いて成膜用基板に材料層として形成する。 In addition, when Ir (tppr) 2 (acac) is used as a light-emitting material, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), N, N′-bis (3-Methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), Ir (tppr) 2 (acac) in the solvent 2-methoxyethanol A liquid composition prepared by dissolution is formed as a material layer on a deposition substrate using a wet method.
光吸収層にレーザ光を照射することによって、それぞれ材料層に含まれる2PCAPA又はIr(tppr)2(acac)を被成膜基板の電極上に成膜する。 By irradiating the light absorption layer with laser light, 2PCAPA or Ir (tppr) 2 (acac) contained in the material layer is formed on the electrode of the deposition substrate.
発光層913としては種々の材料を用いることができる。例えば、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
Various materials can be used for the light-emitting
発光層913に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス[2−(3’,5’ビストリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CF3ppy)2(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIracac)などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)2(acac))、ビス(1,2−ジフェニル−1H−ベンゾイミダゾラト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pbi)2(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)2(acac))などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)2(acac))、ビス[2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)2(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)2(acac))などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(pq)3)、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pq)2(acac))などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)2(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)3(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)3(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)3(Phen))等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光(異なる多重度間の電子遷移)であるため、燐光性化合物として用いることができる。
As a phosphorescent compound that can be used for the light-emitting
発光層913に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,13−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)などが挙げられる。
As a fluorescent compound that can be used for the light-emitting
また、発光層913として、発光性の高い物質(ドーパント材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成を用いることもできる。発光性の高い物質(ドーパント材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成を用いるにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い物質の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
Alternatively, the light-emitting
発光性の高い物質を分散させる物質としては、発光性の高い物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー(基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差)が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光性の高い物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)が大きい物質を用いることが好ましい。 As a substance that disperses a highly luminescent substance, when the luminescent substance is a fluorescent compound, the singlet excitation energy (energy difference between the ground state and the singlet excited state) is larger than that of the fluorescent compound. It is preferable to use a substance. In the case where the light-emitting substance is a phosphorescent compound, it is preferable to use a substance having a triplet excitation energy (energy difference between the ground state and the triplet excited state) larger than that of the phosphorescent compound.
発光層913に用いるホスト材料としては、例えば4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)などの他、4,4’−ジ(9−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9−[4−(9−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)などが挙げられる。
As a host material used for the light-emitting
また、ドーパント材料としては、上述した燐光性化合物や蛍光性化合物を用いることができる。 Moreover, as a dopant material, the phosphorescent compound and fluorescent compound which were mentioned above can be used.
発光層913として、発光性の高い物質(ドーパント材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成を用いる場合には、成膜用基板上の材料層として、ホスト材料とゲスト材料とを混合した層を形成すればよい。または、成膜用基板上の材料層として、ホスト材料を含む層とドーパント材料を含む層とが積層した構成としてもよい。このような構成の材料層を有する成膜用基板を用いて発光層913を形成することにより、発光層913は発光材料を分散させる物質(ホスト材料)と発光性の高い物質(ドーパント材料)とを含み、発光材料を分散させる物質(ホスト材料)に発光性の高い物質(ドーパント材料)が分散された構成となる。なお、発光層913として、2種類以上のホスト材料とドーパント材料を用いてもよいし、2種類以上のドーパント材料とホスト材料を用いてもよい。また、2種類以上のホスト材料及び2種類以上のドーパント材料を用いてもよい。
In the case where a structure in which a light-emitting substance (dopant material) is dispersed in another substance (host material) is used as the light-emitting
また、図12(B)に示す発光素子を形成する場合には、EL層903(正孔注入層911、正孔輸送層912、発光層913、電子輸送層914、および電子注入層915)のそれぞれの層を形成する材料で形成された材料層を有する実施の形態1で示した成膜用基板を各層毎に用意し、各層の成膜毎に異なる成膜用基板を用いて、実施の形態1で示した方法により、基板901上の第1の電極902上にEL層903を形成することができる。そして、EL層903上に第2の電極904を形成することにより、図12(B)に示す発光素子を得ることができる。なお、この場合には、EL層903の全ての層に実施の形態1で示した方法を用いることもできるが、一部の層のみに実施の形態1で示した方法を用いても良い。
In the case of forming the light-emitting element illustrated in FIG. 12B, an EL layer 903 (a
湿式法で被成膜基板に膜を積層する場合、直接下層の膜上に材料を含む液状の組成物を付着させて形成するために、組成物中に含まれる溶媒によっては下層の膜が溶解してしまうため、積層できる材料が限定されてしまう。しかし、本発明の成膜方法を用いて積層を形成する場合、下層の膜に直接溶媒が付着しないため、溶媒による下層の膜への影響を考慮しなくてよい。従って、積層できる材料の選択性において自由度が広い。また、被成膜基板とは別基板の成膜用基板に湿式法で材料層を形成するために、溶媒を除去し膜質を向上させるための加熱処理を十分に行うことができる。一方、湿式法で直接被成膜基板に膜を形成してしまうと被成膜基板に既に成膜されている下層の膜に影響を与えない加熱条件で加熱処理を行わねばならないために、十分な膜質の向上を達成できない場合がある。 When laminating a film on a deposition target substrate by a wet method, a lower layer film dissolves depending on the solvent contained in the composition because a liquid composition containing materials is directly deposited on the lower layer film. Therefore, the materials that can be stacked are limited. However, in the case of forming a stack using the film forming method of the present invention, the solvent does not adhere directly to the lower layer film, so that it is not necessary to consider the influence of the solvent on the lower layer film. Therefore, the degree of freedom in the selectivity of materials that can be stacked is wide. In addition, in order to form a material layer using a wet method on a deposition substrate that is different from the deposition target substrate, heat treatment for removing the solvent and improving the film quality can be sufficiently performed. On the other hand, if a film is directly formed on a deposition substrate by a wet method, heat treatment must be performed under heating conditions that do not affect the underlying film already deposited on the deposition substrate. May not be able to achieve a satisfactory improvement in film quality.
例えば、正孔注入層911としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
For example, as the
また、正孔注入層911として、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層を用いることができる。正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、キャリア密度が高く、正孔注入性に優れている。また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層を、陽極として機能する電極に接する正孔注入層として用いることにより、陽極として機能する電極材料の仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。
As the hole-injecting
正孔注入層911に用いる電子受容性を示す物質としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族から第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
As a substance having an electron accepting property used for the
正孔注入層911に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、正孔注入層に用いる正孔輸送性の高い物質としては、10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、正孔注入層911に用いることのできる正孔の輸送性の高い物質を具体的に列挙する。
As the substance having a high hole-transport property used for the hole-
例えば、正孔注入層911に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)等を用いることができる。また、N,N’−ビス(4−メチルフェニル)(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)等を挙げることができる。
For example, as an aromatic amine compound that can be used for the
正孔注入層911に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等を挙げることができる。
As a carbazole derivative that can be used for the hole-
また、正孔注入層911に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
Examples of the carbazole derivative that can be used for the hole-
また、正孔注入層911に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert−ブチル−アントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、1×10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有し、炭素数14〜42である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。 Examples of aromatic hydrocarbons that can be used for the hole injection layer 911 include 2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 2-tert- Butyl-9,10-di (1-naphthyl) anthracene, 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 2-tert-butyl-9,10-bis (4-phenylphenyl) ) Anthracene (abbreviation: t-BuDBA), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth), 2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-) BuAnth), 9,10-bis (4-methyl-1-naphthyl) anthracene (abbreviation: DMNA), 9,10-bis [2 (1-naphthyl) phenyl] -2-tert-butyl-anthracene, 9,10-bis [2- (1-naphthyl) phenyl] anthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di ( 1-naphthyl) anthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene, 9,9′-bianthryl, 10,10′-diphenyl-9,9′-bianthryl, 10,10′-bis (2-phenylphenyl) -9,9′-bianthryl, 10,10′-bis [(2,3,4,5,6-pentaphenyl) phenyl] -9,9′-bianthryl , Anthracene, tetracene, rubrene, perylene, 2,5,8,11-tetra (tert-butyl) perylene, and the like. In addition, pentacene, coronene, and the like can also be used. Thus, it is more preferable to use an aromatic hydrocarbon having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more and having 14 to 42 carbon atoms.
なお、正孔注入層911に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等が挙げられる。
Note that the aromatic hydrocarbon that can be used for the hole-injecting
また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、正孔注入性だけでなく、正孔輸送性も優れているため、上述した正孔注入層911を正孔輸送層として用いてもよい。 In addition, a layer including a substance having a high hole-transport property and a substance having an electron-accepting property has not only a hole-injection property but also a good hole-transport property. It may be used as a transport layer.
また、正孔輸送層912は、正孔輸送性の高い物質を含む層であり、正孔輸送性の高い物質としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
The
電子輸送層914は、電子輸送性の高い物質を含む層であり、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ01)バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
The electron-
また、電子注入層915としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のようなアルカリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。例えばAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたものを用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み合わせた層を用いることは、第2の電極904からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
As the
なお、EL層903は、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性(電子及び正孔の輸送性の高い物質)の物質等を含む層と、発光層とを適宜組み合わせて構成すればよい。
Note that there is no particular limitation on the layered structure of the
EL層903で得られた発光は、第1の電極902または第2の電極904のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極902または第2の電極904のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極である。第1の電極902のみが透光性を有する電極である場合、光は第1の電極902を通って基板901側から取り出される。また、第2の電極904のみが透光性を有する電極である場合、光は第2の電極904を通って基板901と逆側から取り出される。第1の電極902および第2の電極904がいずれも透光性を有する電極である場合、光は第1の電極902および第2の電極904を通って、基板901側および基板901と逆側の両方から取り出される。
Light emission obtained in the
なお、図12では、陽極として機能する第1の電極902を基板901側に設けた構成について示したが、陰極として機能する第2の電極904を基板901側に設けてもよい。
Note that FIG. 12 illustrates the structure in which the
また、EL層903の形成方法としては、実施の形態1で示した成膜方法を用いればよく、他の成膜方法と組み合わせてもよい。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。乾式法としては、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、インクジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。
Further, as a formation method of the
本実施の形態に係る発光素子は、本発明を適用したEL層の形成が可能であり、それにより、高精度な膜が効率よく形成される為、発光素子の特性向上のみならず、歩留まり向上やコストダウンを図ることができる。 In the light-emitting element of this embodiment mode, an EL layer to which the present invention is applied can be formed, whereby a highly accurate film is efficiently formed. Thus, not only the characteristics of the light-emitting element are improved, but also the yield is improved. And cost reduction.
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至3と適宜組み合わせることができる。 This embodiment mode can be combined with any of Embodiment Modes 1 to 3 as appropriate.
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明を用いて作製されたパッシブマトリクス型の発光装置について図5乃至図9を用いて説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a passive matrix light-emitting device manufactured using the present invention will be described with reference to FIGS.
図5に、本発明を適用したパッシブマトリクス型の発光素子を有する発光装置を示す。図5(A)は発光装置の平面図であり、図5(B)は図5(A)における線Y1−Z1の断面図である。 FIG. 5 shows a light-emitting device having a passive matrix light-emitting element to which the present invention is applied. FIG. 5A is a plan view of the light-emitting device, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line Y1-Z1 in FIG.
図5(A)の発光装置は、素子基板759上に第1の方向に延びた発光素子に用いる電極層である第1の電極層751a、751b、751c、第1の電極層751a、751b、751c上に選択的に形成されたEL層752a、752b、752cと、第1の方向と垂直な第2の方向に延びた発光素子に用いる電極層である第2の電極層753a、753b、753cとを有している。第2の電極層753a、753b、753cを覆うように、保護膜として機能する絶縁層754を設けている(図5(A)(B)参照。)。
The light-emitting device in FIG. 5A includes
図5において、データ線(信号線)として機能する第1の電極層751bと、走査線(ソース線)として機能する第2の電極層753bとはEL層752bを間に挟持して交差しており、発光素子750を形成している。
In FIG. 5, the
本実施の形態では、EL層752a、752b、752cを実施の形態1で示したように、本発明の成膜方法を用いて形成する。図5に示す本実施の形態の発光装置の作製方法を図7(A)乃至(E)を用いて説明する。 In this embodiment mode, the EL layers 752a, 752b, and 752c are formed using the film formation method of the present invention as described in Embodiment Mode 1. A method for manufacturing the light-emitting device of this embodiment mode illustrated in FIG. 5 is described with reference to FIGS.
図7(A)は実施の形態1で示した図3(C)の成膜用基板と同様な構造である。成膜用基板である基板701上に、開口部706を有して反射層702が選択的に設けられ、反射層702上に断熱層703が形成されている。断熱層703上において、反射層702と重ならない領域に選択的に光吸収層704が形成されている。
FIG. 7A has a structure similar to that of the deposition substrate in FIG. 3C described in Embodiment Mode 1. A
断熱層703及び光吸収層704上に湿式法により成膜材料を含む液状の組成物161を用いて材料層705を形成する(図7(B)参照。)。
A
被成膜基板である素子基板759には、第1の電極層751a、751b、751cが形成されており、第1の電極層751a、751b、751cと、材料層705とが向き合うように、素子基板759と基板701とを配置する(図7(C)参照。)。
基板701の裏面(材料層705の形成面と反対の面)よりレーザ光710を照射し、光吸収層704より与えられた熱によって材料層705に含まれる材料の少なくとも一部が素子基板759へEL層752a、752b、752cとして成膜される(図7(D)参照。)。上記工程によって、基板701上に設けられた第1の電極層751a、751b、751c上にそれぞれ、選択的にEL層752a、752b、752cを形成することができる(図7(E)参照。)。
図7(E)のEL層752a、752b、752c上に第2の電極層753b、絶縁層754を形成し、封止基板758を用いて封止して図5(B)の発光装置を完成させることができる。
A
図5の発光装置では、第1の電極層751a、751b、751cの幅(Y1−Z1方向の幅)より、EL層752a、752b、752cのサイズが大きく、第1の電極層751a、751b、751c端部を覆うような形状の例である。これは図7において、選択的に形成され、かつ反射層と重ならない光吸収層のパターンが対応する第1の電極層のパターンより幅が大きく設定されたためである。
In the light-emitting device of FIG. 5, the EL layers 752a, 752b, and 752c are larger in size than the widths of the
第1の電極層上にEL層のすべての領域が形成される例を図6(A)(B)に示す。図6(A)は発光装置の平面図であり、図6(B)は図5(A)における線Y2−Z2の断面図である。図6(A)(B)の発光装置においては、第1の電極層751a、751b、751cのサイズよりも、EL層792a、792b、792cのサイズが小さいため、EL層792a、792b、792cは領域全てが、それぞれ第1の電極層751a、751b、751c上に形成される。本発明の成膜法では、成膜用基板において反射層と重ならない光吸収層上に形成される材料層のパターンを反映して、被成膜基板に膜が形成される。よって、反射層と重ならない光吸収層上に形成される材料層のパターンを、第1の電極層751a、751b、751cよりも小さく設定するとEL層792a、792b、792cのような形状に成膜することができる。
An example in which all regions of the EL layer are formed over the first electrode layer is shown in FIGS. 6A is a plan view of the light-emitting device, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line Y2-Z2 in FIG. 5A. 6A and 6B, since the EL layers 792a, 792b, and 792c are smaller than the
また、パッシブマトリクスの発光装置において、発光素子間を分離する隔壁(絶縁層)を設けてもよい。2層の隔壁を有する発光装置の例を図8(A)(B)及び図9(A)乃至(E)に示す。 In the passive matrix light-emitting device, a partition wall (insulating layer) that separates light-emitting elements may be provided. Examples of a light-emitting device having a two-layer partition are shown in FIGS. 8A and 8B and FIGS. 9A to 9E.
図8(A)は発光装置の平面図であり、図8(B)は図8(A)における線Y3−Z3の断面図、図8(C)は図8(A)における線V3−X3の断面図である。しかし、図8(A)は隔壁782を形成した工程までの平面図であり、EL層及び第2の電極層は省略している。
8A is a plan view of the light-emitting device, FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line Y3-Z3 in FIG. 8A, and FIG. 8C is a line V3-X3 in FIG. 8A. FIG. However, FIG. 8A is a plan view up to the step of forming the
図8(A)乃至(C)に示すように、第1の電極層751a、751b、751c上に、画素領域に開口部を有して隔壁780が選択的に形成されている。図8(B)に示すように、隔壁780は、第1の電極層751a、751b、751cの端部を覆うようにテーパーを有する形状で形成されている。
As shown in FIGS. 8A to 8C, a
隔壁780上に選択的に隔壁782を形成する。隔壁782は隔壁782上に形成するEL層及び第2の電極層を非連続に分断する機能を有する。隔壁782の側壁は、素子基板759に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁782の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺(隔壁780の面方向と同様の方向を向き、隔壁780と接する辺)の方が上辺(隔壁780の面方向と同様の方向を向き、隔壁780と接しない辺)よりも短い。隔壁782はいわゆる逆テーパー形状であるために、自己整合的にEL層752bは、隔壁782によって分断され、第1の電極層751b上に選択的に形成することができる。従ってエッチングにより形状を加工しなくても、隣接する発光素子間は分断されており発光素子間のショートなどの電気的不良を防止することができる。
A
本発明の成膜方法を用いた図8(B)に示す本実施の形態の発光装置の作製方法を図9(A)乃至(E)を用いて説明する。 A method for manufacturing the light-emitting device of this embodiment mode illustrated in FIG. 8B using the deposition method of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9(A)は実施の形態1で示した図4(A)の成膜用基板と同様な構造である。成膜用基板である基板711上に、開口部716を有して反射層712が選択的に設けられ、反射層712上に反射層712と同じパターンで断熱層713が選択的に形成されている。基板711、反射層712及び断熱層713上に光吸収層714が形成されている。
FIG. 9A has a structure similar to that of the deposition substrate in FIG. 4A described in Embodiment Mode 1. A
光吸収層714上に湿式法により成膜材料を含む液状の組成物171を用いて材料層715を形成する(図9(B)参照。)。
A
被成膜基板である素子基板759には、第1の電極層751a、751b、751c、及び隔壁780が形成されており、第1の電極層751a、751b、751c及び隔壁780と、材料層715とが向き合うように、素子基板759と基板711とを配置する(図9(C)参照。)。
The
基板711の裏面(材料層715の形成面と反対の面)よりレーザ光720を照射し、光吸収層714より与えられた熱によって材料層715に含まれる材料の少なくとも一部が素子基板759へEL層752a、752b、752cとして成膜される(図9(D)参照。)。上記工程によって、素子基板759上に設けられた第1の電極層751a、751b、751c上にそれぞれ、選択的にEL層752a、752b、752cを形成することができる(図9(E)参照。)。
図9(E)のEL層752a、752b、752c上に第2の電極層753bを形成し、充填層781を形成し、封止基板758を用いて封止して図8(B)の発光装置を完成させることができる。
A
封止基板758としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工ができ、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる)、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
As the sealing
隔壁780、隔壁782としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、その他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾールなどの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。作製法としては、プラズマCVD法や熱CVD法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法(を用いることもできる。塗布法で得られる膜なども用いることができる。
As the
次に、図5に示したパッシブマトリクス型の発光装置にFPCなどを実装した場合の平面図を図13に示す。 Next, FIG. 13 shows a plan view in the case where an FPC or the like is mounted on the passive matrix light-emitting device shown in FIG.
図13において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。 In FIG. 13, the pixel portions constituting the image display intersect so that the scanning line group and the data line group are orthogonal to each other.
ここで、図5における第1の電極層751a、751b、751cが、図13のデータ線1102に相当し、図5における第2の電極層753a、753b、753cが、図13の走査線1103に相当し、EL層752a、752b、752cが図13のEL層1104に相当する。基板1101上において、データ線1102と走査線1103の間にはEL層1104が挟まれており、領域1105で示される交差部が画素1つ分(図5では発光素子750で示される)となる。
Here, the
なお、走査線1103は配線端で接続配線1108と電気的に接続され、接続配線1108が入力端子1107を介してFPC1109bに接続される。また、データ線1102は入力端子1106を介してFPC1109aに接続される。
Note that the
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板(楕円偏光板を含む)、位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。 Further, if necessary, an optical film such as a polarizing plate or a circular polarizing plate (including an elliptical polarizing plate), a retardation plate (λ / 4 plate, λ / 2 plate), a color filter, etc. is appropriately provided on the exit surface. Also good. Further, an antireflection film may be provided on the polarizing plate or the circularly polarizing plate. For example, anti-glare treatment can be performed that diffuses reflected light due to surface irregularities and reduces reflection.
なお、図13では、駆動回路を基板上に設けない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板上に駆動回路を有するICチップを実装させてもよい。 Note that FIG. 13 illustrates an example in which the driver circuit is not provided over the substrate; however, the present invention is not particularly limited, and an IC chip having the driver circuit may be mounted over the substrate.
また、ICチップを実装させる場合、画素部の周辺(外側)の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側IC、走査線側ICをCOG(Chip on Glass)方式によりそれぞれ実装する。COG方式以外の実装技術としてTCPやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。TCPはTAB(Tape Automated Bonding)テープにICを実装したものであり、TABテープを素子形成基板上の配線に接続してICを実装する。データ線側IC、および走査線側ICは、単結晶シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にTFTで駆動回路を形成したものであってもよい。また、片側に一つのICを設けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。 When an IC chip is mounted, a data line side IC and a scanning line side IC in which a driving circuit for transmitting each signal to the pixel portion is formed in a peripheral (outside) region of the pixel portion are COG (Chip on Glass). Implement each method. You may mount using TCP and a wire bonding system as mounting techniques other than a COG system. TCP is a TAB (Tape Automated Bonding) tape with an IC mounted thereon, and the TAB tape is connected to a wiring on an element formation substrate to mount the IC. The data line side IC and the scanning line side IC may be those using a single crystal silicon substrate, or may be a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate formed with a drive circuit using TFTs. . Further, although an example in which one IC is provided on one side has been described, it may be divided into a plurality of parts on one side.
本発明を用いると、材料と被成膜基板との間にマスクを設けることなく、被成膜基板に微細なパターンの薄膜を形成することができる。本実施の形態のように、このような成膜方法を用いて発光素子を形成し、高精細な発光装置を作製することができる。 By using the present invention, a thin film with a fine pattern can be formed on a deposition target substrate without providing a mask between the material and the deposition target substrate. As in this embodiment mode, a light-emitting element can be formed using such a deposition method, so that a high-definition light-emitting device can be manufactured.
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至4と適宜組み合わせることができる。 This embodiment mode can be combined with any of Embodiment Modes 1 to 4 as appropriate.
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明を用いて作製されたアクティブマトリクス型の発光装置について図14を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, an active matrix light-emitting device manufactured using the present invention will be described with reference to FIGS.
図14(A)は、発光装置を示す平面図、図14(B)は図14(A)をA−BおよびC−Dで切断した断面図である。点線で示された601は駆動回路部(ソース側駆動回路)、602は画素部、603は駆動回路部(ゲート側駆動回路)である。また、604は封止基板、605はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間607になっている。
14A is a plan view illustrating the light-emitting device, and FIG. 14B is a cross-sectional view taken along lines AB and CD of FIG. 14A.
なお、引き回し配線608はソース側駆動回路601及びゲート側駆動回路603に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。
Note that the
次に、断面構造について図14(B)を用いて説明する。素子基板610上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路601と、画素部602中の一つの画素が示されている。
Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit portion and a pixel portion are formed over the
なお、ソース側駆動回路601はnチャネル型トランジスタ623とpチャネル型トランジスタ624とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路を形成するトランジスタは、種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
Note that the source
また、画素部602はスイッチング用トランジスタ611と、電流制御用トランジスタ612とそのドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極613の端部を覆って絶縁層614が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。第1の電極613は層間絶縁層である絶縁層619上に形成されている。
The
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁層614の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁層614の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁層614の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁層614として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulating
なお、トランジスタの構造は、特に限定されない。トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域のトランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。 Note that there is no particular limitation on the structure of the transistor. The transistor may have a single gate structure in which one channel formation region is formed, a double gate structure in which two channel formation regions are formed, or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed. The transistor in the peripheral driver circuit region may also have a single gate structure, a double gate structure, or a triple gate structure.
トランジスタは、トップゲート型(例えば順スタガ型、コプラナ型)、ボトムゲート型(例えば、逆コプラナ型)、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された2つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。 The transistor has a top gate type (for example, a forward stagger type, a coplanar type), a bottom gate type (for example, a reverse coplanar type), or two gate electrode layers disposed above and below a channel region via a gate insulating film. It can be applied to a dual gate type and other structures.
また、トランジスタに用いる半導体の結晶性についても特に限定されない。半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、また単結晶半導体などを用いることができる。 Further, there is no particular limitation on the crystallinity of the semiconductor used for the transistor. As a material for forming the semiconductor layer, an amorphous semiconductor manufactured by a vapor deposition method or a sputtering method using a semiconductor material gas typified by silane or germane, and the amorphous semiconductor using light energy or thermal energy. A crystallized polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or the like can be used.
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン(多結晶シリコン)には、800℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。また、このような薄膜プロセスに換えて、絶縁表面に単結晶半導体層を設けたSOI基板を用いても良い。SOI基板は、SIMOX(Separation by IMplanted Oxygen)法や、Smart−Cut法を用いて形成することができる。SIMOX法は、単結晶シリコン基板に酸素イオンを注入し、所定の深さに酸素含有層を形成した後、熱処理を行い、表面から一定の深さで埋込絶縁層を形成し、埋込絶縁層の上に単結晶シリコン層を形成する方法である。また、Smart−Cut法は、酸化された単結晶シリコン基板に水素イオン注入を行い、所望の深さに相当する所に水素含有層を形成し、他の支持基板(表面に貼り合わせ用の酸化シリコン膜を有する単結晶シリコン基板など)と貼り合わせる、加熱処理を行うことにより水素含有層にて単結晶シリコン基板を分断し、支持基板上に酸化シリコン膜と単結晶シリコン層との積層を形成する方法である。 A typical example of an amorphous semiconductor is hydrogenated amorphous silicon, and a typical example of a crystalline semiconductor is polysilicon. Polysilicon (polycrystalline silicon) is mainly made of so-called high-temperature polysilicon using polysilicon formed through a process temperature of 800 ° C. or higher as a main material, or polysilicon formed at a process temperature of 600 ° C. or lower. And so-called low-temperature polysilicon used for the above, and polysilicon obtained by crystallizing amorphous silicon using an element that promotes crystallization. Further, instead of such a thin film process, an SOI substrate in which a single crystal semiconductor layer is provided over an insulating surface may be used. The SOI substrate can be formed using a SIMOX (Separation by IM planted Oxygen) method or a Smart-Cut method. In the SIMOX method, oxygen ions are implanted into a single crystal silicon substrate, an oxygen-containing layer is formed at a predetermined depth, and then heat treatment is performed to form a buried insulating layer at a certain depth from the surface. In this method, a single crystal silicon layer is formed on the layer. In the Smart-Cut method, hydrogen ions are implanted into an oxidized single crystal silicon substrate, a hydrogen-containing layer is formed at a position corresponding to a desired depth, and another supporting substrate (an oxide for bonding to the surface) is formed. A single-crystal silicon substrate having a silicon film is bonded to the hydrogen-containing layer by heat treatment, and a stack of the silicon oxide film and the single-crystal silicon layer is formed on the supporting substrate. It is a method to do.
第1の電極613上には、EL層616、および第2の電極617がそれぞれ形成されている。本実施の形態で示す発光素子のEL層616は、実施の形態1で示した成膜方法を適用して形成することができる。
An
シール材605で封止基板604を素子基板610と貼り合わせることにより、素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されており、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填される場合もある。
The light-emitting
なお、シール材605には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。具体的にはエポキシ系樹脂を用いることができる。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、フィルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる)、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
Note that a visible light curable resin, an ultraviolet curable resin, or a thermosetting resin is preferably used for the
また、発光素子上にパッシベーション膜(保護膜)として絶縁層を設けてもよい。パッシベーション膜としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。又はシロキサン樹脂を用いてもよい。 Further, an insulating layer may be provided as a passivation film (protective film) over the light-emitting element. As the passivation film, silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, aluminum nitride oxide or aluminum oxide having a nitrogen content higher than the oxygen content, diamond-like carbon (DLC), The insulating film includes a nitrogen-containing carbon film, and a single layer or a combination of the insulating films can be used. Alternatively, a siloxane resin may be used.
充填材の代わりに、窒素雰囲気下で封止することによって、窒素等を封入してもよい。充填材を通して光を発光装置外に取り出す場合、充填材も透光性を有する必要がある。充填材は、例えば可視光硬化、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。充填材は、液状の状態で滴下し、発光装置内に充填することもできる。充填材として、乾燥剤などの吸湿性を含む物質を用いる、または充填材中に吸湿物質を添加すると、さらなる吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐことができる。 Instead of the filler, nitrogen or the like may be sealed by sealing in a nitrogen atmosphere. In the case where light is extracted from the light emitting device through the filler, the filler also needs to have a light-transmitting property. As the filler, for example, a visible light curable, ultraviolet curable, or thermosetting epoxy resin may be used. The filler can be dropped in a liquid state and filled in the light emitting device. When a hygroscopic substance such as a desiccant is used as the filler, or a hygroscopic substance is added to the filler, a further water absorption effect can be obtained and deterioration of the element can be prevented.
また、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板としてはλ/4板、λ/2板を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順に素子基板、発光素子、封止基板(封止材)、位相差板(λ/4、λ/2)、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板を介して外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の発光装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高精細で精密な画像を表示することができる。 Moreover, you may make it cut off the reflected light of the light which injects from the outside using a phase difference plate or a polarizing plate. An insulating layer serving as a partition wall may be colored and used as a black matrix. This partition wall can be formed by a droplet discharge method, and carbon black or the like may be mixed with a resin material such as polyimide, or may be a laminate thereof. A different material may be discharged to the same region a plurality of times by a droplet discharge method to form a partition wall. As the retardation plate, a λ / 4 plate or a λ / 2 plate may be used and designed so that light can be controlled. The structure is, in order, an element substrate, a light emitting element, a sealing substrate (sealing material), a retardation plate (λ / 4, λ / 2), and a polarizing plate, and light emitted from the light emitting element passes through them. Radiated to the outside through the polarizing plate. The retardation plate and the polarizing plate may be installed on the side from which light is emitted, and may be installed on both as long as the light emitting device is a dual emission type that emits light from both sides. Further, an antireflection film may be provided outside the polarizing plate. Thereby, it is possible to display a higher-definition and precise image.
本実施の形態では、上記のような回路で形成するが、本発明はこれに限定されず、周辺駆動回路としてICチップを前述したCOG方式やTAB方式によって実装したものでもよい。また、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路は複数であっても単数であっても良い。 In this embodiment mode, the circuit is formed as described above. However, the present invention is not limited to this, and an IC chip may be mounted as a peripheral driver circuit by the above-described COG method or TAB method. Further, the gate line driver circuit and the source line driver circuit may be plural or singular.
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。 In the light emitting device of the present invention, the screen display driving method is not particularly limited, and for example, a dot sequential driving method, a line sequential driving method, a surface sequential driving method, or the like may be used. Typically, a line sequential driving method is used, and a time-division gray scale driving method or an area gray scale driving method may be used as appropriate. The video signal input to the source line of the light-emitting device may be an analog signal or a digital signal, and a drive circuit or the like may be designed in accordance with the video signal as appropriate.
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素領域の鏡面化(映り込み)の防止を図ることができる。フィルターを設けることで、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素領域(表示画面)を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。 The light emitting layer may be configured to perform color display by forming light emitting layers having different emission wavelength bands for each pixel. Typically, a light emitting layer corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) is formed. In this case as well, it is possible to improve color purity and prevent mirroring of the pixel region (reflection) by providing a filter that transmits light in the emission wavelength band on the light emission side of the pixel. Can do. By providing a filter, loss of light emitted from the light emitting layer can be eliminated. Furthermore, it is possible to reduce a change in color tone that occurs when the pixel region (display screen) is viewed obliquely.
本発明を用いると、材料と被成膜基板との間にマスクを設けることなく、被成膜基板に微細なパターンの薄膜を形成することができる。本実施の形態のように、このような成膜方法を用いて発光素子を形成し、高精細な発光装置を作製することができる。 By using the present invention, a thin film with a fine pattern can be formed on a deposition target substrate without providing a mask between the material and the deposition target substrate. As in this embodiment mode, a light-emitting element can be formed using such a deposition method, so that a high-definition light-emitting device can be manufactured.
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至4と適宜組み合わせることができる。 This embodiment mode can be combined with any of Embodiment Modes 1 to 4 as appropriate.
(実施の形態7)
本発明を適用して、様々な表示機能を有する発光装置を作製することができる。即ち、それら表示機能を有する発光装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。
(Embodiment 7)
By applying the present invention, light-emitting devices having various display functions can be manufactured. That is, the present invention can be applied to various electronic devices in which a light emitting device having such a display function is incorporated in a display portion.
その様な本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置(単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置(単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ)、PDA等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD))等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など発光装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図15乃至図17を参照して説明する。 As such an electronic apparatus according to the present invention, a television device (also simply referred to as a television or a television receiver), a camera such as a digital camera or a digital video camera, or a mobile phone device (also simply referred to as a mobile phone or a mobile phone). , Portable information terminals such as PDAs, portable game machines, computer monitors, computers, sound reproduction devices such as car audio, and image reproduction devices equipped with recording media such as home game machines (specifically, Digital Versatile Disc) (DVD)). Further, the present invention can be applied to any gaming machine having a light emitting device such as a pachinko machine, a slot machine, a pinball machine, and a large game machine. Specific examples thereof will be described with reference to FIGS.
本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の実施の形態1に示す成膜方法を用いるため、大型の表示部又は照明部を有する高画質の電子機器を提供することができる。 The applicable range of the light-emitting device of the present invention is so wide that the light-emitting device can be applied to electronic devices in various fields. Since the film formation method described in Embodiment 1 of the present invention is used, a high-quality electronic device having a large display portion or a lighting portion can be provided.
図15(A)に示す携帯情報端末機器は、本体9201、表示部9202等を含んでいる。表示部9202は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、高画質の携帯情報端末機器を提供することができる。
A portable information terminal device illustrated in FIG. 15A includes a
図15(B)に示すデジタルビデオカメラは、表示部9701、表示部9702等を含んでいる。表示部9701は本発明の発光装置を適用することができる。その結果、高画質のデジタルビデオカメラを提供することができる。
A digital video camera shown in FIG. 15B includes a
図15(C)に示す携帯電話機は、本体9101、表示部9102等を含んでいる。表示部9102は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、高画質の携帯電話機を提供することができる。
A cellular phone shown in FIG. 15C includes a
図17は本発明を適用した携帯電話機の一例であり、図15(C)に示した携帯電話機とは異なる例を示す。図17の携帯電話機において図17(A)が正面図、図17(B)が背面図、図17(C)が展開図である。携帯電話機は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。 FIG. 17 shows an example of a mobile phone to which the present invention is applied, and shows an example different from the mobile phone shown in FIG. 17A is a front view, FIG. 17B is a rear view, and FIG. 17C is a development view of the mobile phone of FIG. The mobile phone is a so-called smartphone that has both functions of a telephone and a portable information terminal, has a built-in computer, and can perform various data processing in addition to voice calls.
携帯電話機は、筐体8001及び8002の二つの筐体で構成されている。筐体8001には、表示部8101、スピーカー8102、マイクロフォン8103、操作キー8104、ポインティングデバイス8105、カメラ用レンズ8106、外部接続端子8107等が備えられ、筐体8002には、キーボード8201、外部メモリスロット8202、カメラ用レンズ8203、ライト8204、イヤホン端子8008等が備えられている。また、アンテナは筐体8001内部に内蔵されている。
The mobile phone is composed of two
また、上記構成に加えて、非接触ICチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。 In addition to the above structure, a non-contact IC chip, a small recording device, or the like may be incorporated.
他の上記実施の形態に示される発光装置を組み込むことが可能である表示部8101は、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部8101と同一面上にカメラ用レンズ8106を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部8101をファインダーとしてカメラ用レンズ8203及びライト8204で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー8102及びマイクロフォン8103は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。操作キー8104では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、図17(A)に示す重なり合った筐体8001と筐体8002は、スライドして図17(C)のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード8201、ポインティングデバイス8105を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子8107はACアダプタ及びUSBケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット8202に記録媒体を挿入しより大量のデータ保存及び移動に対応できる。
In the
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。 In addition to the above functions, an infrared communication function, a television reception function, or the like may be provided.
表示部8101は、本発明の発光装置を適用することができるため、高画質の携帯電話機を提供することができる。
Since the light-emitting device of the present invention can be applied to the
図15(D)に示す携帯型のコンピュータは、本体9401、表示部9402等を含んでいる。表示部9402は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、高画質の携帯型のコンピュータを提供することができる。
A portable computer illustrated in FIG. 15D includes a
本発明を適用した発光装置は、小型の電気スタンドや室内の大型な照明装置として用いることもできる。図15(E)は卓上照明器具であり、照明部9501、傘9502、可変アーム9503、支柱9504、台9505、電源9506を含む。本発明の発光装置を照明部9501に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。本発明により大型な照明器具も提供することができる。
The light-emitting device to which the present invention is applied can also be used as a small desk lamp or a large indoor lighting device. FIG. 15E illustrates a table lamp, which includes a
さらに、本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることもできる。本発明の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光装置は薄型であるため、液晶表示装置の薄型化も可能となる。 Furthermore, the light-emitting device of the present invention can be used as a backlight of a liquid crystal display device. Since the light-emitting device of the present invention is a surface-emitting illumination device and can have a large area, the backlight can have a large area and a liquid crystal display device can have a large area. Further, since the light-emitting device of the present invention is thin, the liquid crystal display device can be thinned.
図15(F)に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体9301、表示部9302等を含んでいる。表示部9302は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、高画質の携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの(例えば40インチ以上)まで、幅広いものに、本発明の発光装置を適用することができる。
A portable television device illustrated in FIG. 15F includes a
図16(A)は大型の表示部を有するテレビジョン装置である。本発明の発光装置により主画面2003が形成され、その他付属設備としてスピーカー部2009、操作スイッチなどが備えられている。このように、テレビジョン装置を完成させることができる。
FIG. 16A illustrates a television device having a large display portion. A
図16(A)に示すように、筐体2001に発光素子を利用した表示用パネル2002が組みこまれ、受信機2005により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム2004を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者と受信者間、又は受信者間同士)の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン操作機2006により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部2007が設けられていても良い。
As shown in FIG. 16A, a
また、テレビジョン装置にも、主画面2003の他にサブ画面2008を第2の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。
In addition, the television device may have a configuration in which a
図16(B)は例えば20〜80インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体2010、表示部2011、操作部であるリモコン装置2012、スピーカー部2013等を含む。本発明は、表示部2011の作製に適用される。本発明を適用することによって大型でかつ高画質なテレビジョン装置を提供することができる。また図16(B)のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。
FIG. 16B illustrates a television device having a large display portion of 20 to 80 inches, for example, which includes a
勿論、本発明は鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など大面積の表示媒体としても様々な用途に適用することができる。 Of course, the present invention can be applied to various uses as a display medium having a large area such as an information display board at a railway station or airport, or an advertisement display board in a street.
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至6と適宜組み合わせることができる。 This embodiment mode can be combined with any of Embodiment Modes 1 to 6 as appropriate.
Claims (4)
前記基板上及び前記反射層上に透光性の第1の断熱層を形成し、
前記第1の断熱層上であって、前記反射層と重ならない位置に光吸収層を形成し、
前記第1の断熱層上であって、前記反射層と重なる位置に第2の断熱層を形成し、
前記光吸収層上及び前記第2の断熱層上に、膜材料を含む液状の組成物を用いる湿式法によって材料層を形成して成膜用基板を作製し、
前記成膜用基板の前記材料層形成面と、被成膜基板の被成膜面とが向き合うように、前記成膜用基板と前記被成膜基板とを配置し、
前記基板、前記反射層の開口部、及び前記第1の断熱層を通過させてレーザ光を前記光吸収層に照射し、前記レーザ光を照射された前記光吸収層上の前記材料層に含まれる材料を前記被成膜基板に成膜する成膜方法。 A reflective layer having an opening is formed on the substrate,
Forming a translucent first heat insulating layer on the substrate and the reflective layer;
Forming a light-absorbing layer on the first heat-insulating layer at a position not overlapping the reflective layer;
Forming a second heat insulating layer on the first heat insulating layer and overlapping the reflective layer;
A material layer is formed on the light absorption layer and the second heat insulating layer by a wet method using a liquid composition containing a film material to produce a film formation substrate.
The film formation substrate and the film formation substrate are arranged so that the material layer formation surface of the film formation substrate faces the film formation surface of the film formation substrate,
Included in the material layer on the light absorption layer irradiated with the laser light by passing the substrate, the opening of the reflection layer, and the first heat insulation layer to irradiate the light absorption layer with the laser light A film forming method for forming a material to be formed on the film formation substrate.
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